食品接触用纸中挥发性物质的非靶向分析：异味成分、风险物质溯源及其潜在来源解析

针对食品接触用纸中挥发性物质的安全风险与异味问题，研究人员通过优化HS-SPME-GC-QTOF MS方法，对70份不同材质和用途的样本进行非靶向筛查，鉴定出277种挥发物，包括30种关键异味成分和33种高风险物质。结合化学计量学分析，揭示了物质分布差异及潜在来源（如原料和加工添加剂），为行业提升食品安全标准提供科学依据。

　　

在当今社会，食品包装的安全隐患日益受到关注，尤其是食品接触用纸——这种看似环保的材料可能暗藏健康风险。从外卖纸盒到咖啡杯，纸制品在包装领域的广泛应用背后，潜藏着挥发性有机物(VOCs)的迁移威胁。欧盟食品和饲料快速预警系统数据显示，2022至2024年间，近10%的食品接触材料违规案例涉及纸制品，问题集中在塑化剂、甲醛等有害物质的超标以及令人不悦的异味。更令人担忧的是，纸基材料的多孔结构使其缺乏有效的阻隔性能，导致VOCs更易释放。这些物质不仅可能改变食品风味，长期暴露还与内分泌干扰、致癌等健康风险相关。

为系统评估这一风险，中国检验检疫科学研究院的研究团队在《Food Chemistry》发表了一项突破性研究。他们采用非靶向筛查策略，结合化学计量学分析，首次全面解析了食品接触用纸中VOCs的组成谱系、异味贡献及健康风险等级。研究团队从70份涵盖7类用途（如餐具、纸杯）和6种材质（如牛皮纸、硅油纸）的样本中，鉴定出277种挥发性物质，包括48种异味物质和33种高风险化合物。通过偏最小二乘判别分析(PLS-DA)，发现不同用途和材质的样本具有显著化学特征差异。尤为重要的是，团队开发的"风险评分模型"为行业提供了快速识别优先控制物质的工具，并揭示了塑化剂与萘类化合物等高风险物质的共存规律。

关键技术方法
研究采用优化的顶空固相微萃取-气相色谱-四极杆飞行时间质谱(HS-SPME-GC-QTOF MS)方法，结合电子电离(EI)和正化学电离(PCI)双模式定性。样本队列包括市售70种食品接触用纸产品，覆盖餐饮、包装等应用场景。通过化学计量学（如PLS-DA）分析物质分布差异，采用气味活性值(OAV)评估异味贡献，并建立包含迁移性、毒性等维度的风险评分体系。

研究结果

Nontargeted screening
通过方法优化确定最佳检测条件：1g样本量、80μm DVB/CAR/PDMS萃取头、80°C萃取温度。双电离模式显著提升定性准确性，共鉴定出277种VOCs，包括欧盟限量的邻苯二甲酸酯类(PAEs)和未被监管的降解产物如2-戊基呋喃。

Chemometric analysis
PLS-DA模型显示纸质餐具与包装材料存在明显分离，关键差异物质包括1,4-二甲基萘（纸浆餐具）和柠檬烯（硅油纸托盘）。回收率实验验证了方法的可靠性（72%-118%）。

Odorant identification
通过感官评价和OAV计算锁定30种主要异味物，其中2-甲基萘（煤油味）和4-乙烯基苯酚（药味）的OAV>100。值得注意的是，18种物质虽浓度低于迁移限值，但仍对整体气味产生显著影响。

Risk scoring scheme
建立的评分体系包含急性毒性、迁移潜力等5项指标，筛选出33种高风险物质。邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和蒽醌因高迁移性和生殖毒性位列前茅，且在回收纸制品中检出率更高。

Potential origins
溯源分析表明，塑化剂主要来源于回收纤维中的粘合剂，而萘类化合物多产自漂白工艺。相关性网络显示DBP与二甲基萘存在显著共现性（r>0.7，p<0.01）。

结论与意义
该研究首次构建了食品接触用纸VOCs的"成分-风险-来源"全景图谱。发现的物质共存规律（如塑化剂与萘类化合物的相关性）提示需要协同管控策略。提出的风险评分模型为监管部门提供了科学工具，而异味物质数据库则帮助企业优化生产工艺。特别是对回收纤维中风险物质的溯源，为"限塑令"背景下纸制品替代方案的安全性评估提供了重要参考。这些成果不仅推动行业标准完善，也为消费者健康筑起更坚实的防护墙。